一种冷热电多能源供能系统的综合效率评价方法技术方案

本发明专利技术公开了一种冷热电多能源供能系统的综合效率评价方法，该方法包括以下步骤；Step1，确定综合效率评价基础计算公式；Step2，确定待评价冷热电多能源供能系统边界；Step3，确定冷、热、电能量利用率的权重系数；Step4，确定冷热电多能源供能系统能源梯级利用综合效率评价相关参数；Step5，运行数据收集；Step6，冷热电多能源供能系统能源梯级利用综合效率评价统计计算。本发明专利技术解决了冷热电多能源供能系统三联供中冷、热、电产品种类难以直接进行定量比较利用效率的问题。

A comprehensive efficiency evaluation method for a cold thermal power multi energy supply system

The invention discloses a comprehensive efficiency evaluation method for a cold, heat and power multi-energy supply system, which comprises the following steps: Step1, determining the basic calculation formula for the comprehensive efficiency evaluation; Step2, determining the boundary of the cold, heat and power multi-energy supply system to be evaluated; Step3, determining the weight coefficient of the utilization ratio of cold, heat and power; Determine the related parameters of comprehensive efficiency evaluation of energy cascade utilization of cold, heat and power multi-energy supply system; Step 5, operation data collection; Step 6, statistical calculation of comprehensive efficiency evaluation of energy cascade utilization of cold, heat and power multi-energy supply system. The invention solves the problem that it is difficult to quantitatively compare and utilize the types of intercooling, heating and electric products in the combined cooling, heating and power multi-energy energy supply system.

【技术实现步骤摘要】
一种冷热电多能源供能系统的综合效率评价方法
本专利技术涉及冷热电多能源供能系统领域，更具体地说，涉及一种冷热电多能源供能系统的综合效率评价方法。
技术介绍
冷热电多能源供能系统是区域综合能源利用的一种有效途径，在能源革命的大背景下，以其综合能源利用效率高而受到了广泛的关注。但由于联供系统是一个多能量产品输出的复杂系统，对于冷热电多能源供能系统具体工程而言，受应用环境、用户需求等多方面因素影响，其能源梯级利用水平究竟如何来评价，是目前研究的难点。尤其是对冷、热、电产品种类及冷、热、电产品参数不同的联供系统,很难直接进行定量比较,在对比评价以及自身运行状态评价比较困难。本专利技术从冷热电多能源供能系统的本质特征出发，通过将电能利用设定为基准用能形式，考虑冷热电多能源供能系统同等场景供冷供热技术能力，建立了冷热电多能源供能系统对于冷、热、电能量梯级利用的一般模型,提出了冷、热、电能量梯级利用率的综合评价方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种冷热电多能源供能系统的综合效率评价方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：设计一种冷热电多能源供能系统的综合效率评价方法，该方法包括以下步骤；Step1，确定综合效率评价基础计算公式；Step2，确定待评价冷热电多能源供能系统边界；Step3，确定冷、热、电能量利用率的权重系数；Step4，确定冷热电多能源供能系统能源梯级利用综合效率评价相关参数；Step5，运行数据收集；Step6，冷热电多能源供能系统能源梯级利用综合效率评价统计计算。优选地，在所述步骤Step1中，确定综合效率评价基础计算公式，能量梯级利用率η的表达式为公式(1)：η＝qe*W(t)/E(t)+kc*qc*Qc(t)/E(t)+kh*qh*Qh(t)/E(t)(1)E(t)＝F(t)*H*β+P(t)(2)β＝(1/P1*3.6*103)/(1/P2*38*103*α)＝0.0947*P1/(P2*α)(3)其中，F(t)为联供系统消耗燃料量，单位为标准m3；P(t)为联供系统电力消耗量，单位为千瓦时；H为对应天然气低位发热值，缺省取值为38*103KJ/标准m3；α为天然气综合能源利用效率，缺省取值为80％；P1为天然气价格，单位为元/m3；P2为用户平均电价，单位为元/千瓦时；β为输入端天然气对电的能源标准品质折算系数；W(t)为输出端用电量；Qc(t)为输出端供冷量；Qh(t)为输出端供热量；qe为输出端电能量利用率的权重系数；qc为输出端供冷能量利用率的权重系数；qh为输出端供热能量利用率的权重系数；kc为冷温度修正系数；kh为热温度修正系数。优选地，在所述步骤Step2中，确定评价对象冷热电多能源供能系统的输入输出，包括冷热电多能源供能系统所有的天然气输入接口、供电输入接口、供电输出接口、供热输出接口、供冷输出接口，上述接口选择冷热电多能源供能系统出口处表计或用户入口处表计；确认各输入输出关口点冷、热、电计量表计能够进行数据采集与上传收集，以及各重要关口表计的采样间隔时间。上述接口尽量选择冷热电多能源供能系统出口处表计，若无出口表计，可选择用户入口处表计。优选地，在所述步骤Step3中，采用层次分析法确认输出端冷、热、电权重矩阵，如公式(4)所示，根据公式(5)和公式(6)计算得输出端冷、热、电能量利用率的权重系数qc、qh、qe，T＝3+a12+a13+a23+1/a12+1/a13+1/a23(5)矩阵中核心数据a12、a13、a23通过用户调查取得，如果难以取得，则输出端冷、热、电权重矩阵采用推荐数据，如公式(7)所示，则优选地，在所述步骤Step4中，确定能量梯级利用综合效率评价相关参数，包括运行阶段评价时间间隔、冷热温度修正系数、基准点发电能量利用率的权重系数、供冷能量利用率的权重系数、供热能量利用率的权重系数。其中，运行阶段评价时间间隔以步骤Step2中确认的关口表计最大采样间隔时间为评价时间间隔，一般情况下评价时间间隔应大于5分钟，更优选地，采用评价时间间隔为10分钟。冷温度修正系数kc及热温度修正系数kh的计算公式为公式(8)和公式(9)。kc＝(T0-Tc)/ΔTc(8)kh＝(Th-T0)/ΔTh(9)其中，Tc为实际冷能供应温度；Th为实际热能温度；T0为环境温度；ΔTc为基准点冷能温差，代表一般供冷与环境温度间的差值，优先地设定为20℃，也可以根据具体情况决定；ΔTh为基准点热能温差，代表一般供热与环境温度间的差值，优先地设定为40℃，也可以根据具体情况决定。优选地，在所述步骤Step5中，运行数据收集，数据收集包括评价目标时间段内运行数据，具体包括以下步骤：根据所述步骤Step2中确定的评价对象冷热电多能源供能系统的输入输出关口，需要采集的信息量包括输入段天然气供应计量、输出口供电表计、输出口供冷表计以及输出口供热表计、待评价对象区域环境温度，其中，F(t)为联供系统消耗燃料量、W(t)为发电功率曲线、Qc(t)为制冷量曲线、Qh(t)为供热量曲线、T0(t)为待评价对象区域环境温度。优选地，在所述步骤Step6中，根据步骤Step1的公式(1)以及步骤Step4、步骤Step5中确定的常量参数与运行数据曲线进行逐时间段计算，形成以选定时间间隔为单位的系列能量梯级利用率计算结论，评价结论包括能量梯级利用率平均值以及其标准差。本专利技术与现有技术相比，具有以下有益效果：本专利技术通过热固耦合，将热分析与力学分析结合，建立温度及变形预测系统，为优化工艺参数减小SLM构件翘曲变形提供技术支持。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1为一种冷热电多能源供能系统的综合效率评价方法的流程示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步的描述。如图1所示，本专利技术设计一种冷热电多能源供能系统的综合效率评价方法，该方法包括以下步骤；Step1，确定综合效率评价基础计算公式；Step2，确定待评价冷热电多能源供能系统边界；Step3，确定冷、热、电能量利用率的权重系数；Step4，确定冷热电多能源供能系统能源梯级利用综合效率评价相关参数；Step5，运行数据收集；Step6，冷热电多能源供能系统能源梯级利用综合效率评价统计计算。优选地，在所述步骤Step1中，确定综合效率评价基础计算公式，能量梯级利用率η的表达式为公式(1)：η＝qe*W(t)/E(t)+kc*qc*Qc(t)/E(t)+kh*qh*Qh(t)/E(t)(1)E(t)＝F(t)*H*β+P(t)(2)β＝(1/P1*3.6*103)/(1/P2*38*103*α)＝0.0947*P1/(P2*α)(3)其中，F(t)为联供系统消耗燃料量，单位为标准m3；P(t)为联供系统电力消耗量，单位为千瓦时；H为对应天然气低位发热值，缺省取值为38*103KJ/标准m3；α为天然气综合能源利用效率，缺省取值为80％；P1为天然气价格，单位为元/m3；P2为用户平均电价，单位为元/千瓦时；β为输入端天然气对电的能源标准品质折算系数；W(t)为输出端用电量；Qc(t)为输出端供冷量；Qh(t)为输出端供热量；qe为输出端电能量利用率的权重系数；qc为输出端供冷能量利用率的权重系数；q本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冷热电多能源供能系统的综合效率评价方法，其特征在于，该方法包括以下步骤；Step1，确定综合效率评价的计算公式；Step2，确定待评价冷热电多能源供能系统边界；Step3，确定冷、热、电能量利用率的权重系数；Step4，确定冷热电多能源供能系统能源梯级利用综合效率评价相关参数；Step5，运行数据收集；Step6，冷热电多能源供能系统能源梯级利用综合效率评价统计计算。

【技术特征摘要】
1.一种冷热电多能源供能系统的综合效率评价方法，其特征在于，该方法包括以下步骤；Step1，确定综合效率评价的计算公式；Step2，确定待评价冷热电多能源供能系统边界；Step3，确定冷、热、电能量利用率的权重系数；Step4，确定冷热电多能源供能系统能源梯级利用综合效率评价相关参数；Step5，运行数据收集；Step6，冷热电多能源供能系统能源梯级利用综合效率评价统计计算。2.如权利要求1所述的一种冷热电多能源供能系统的综合效率评价方法，其特征在于，在所述步骤Step1中，确定综合效率评价的计算公式，能量梯级利用率η的表达式为公式(1)：η＝qe*W(t)/E(t)+kc*qc*Qc(t)/E(t)+kh*qh*Qh(t)/E(t)(1)E(t)＝F(t)*H*β+P(t)(2)β＝(1/P1*3.6*103)/(1/P2*38*103*α)＝0.0947*P1/(P2*α)(3)其中，F(t)为联供系统消耗燃料量，单位为标准m3；P(t)为联供系统电力消耗量，单位为千瓦时；H为对应天然气低位发热值，缺省取值为38*103KJ/标准m3；α为天然气综合能源利用效率，缺省取值为80％；P1为天然气价格，单位为元/m3；P2为用户平均电价，单位为元/千瓦时；β为输入端天然气对电的能源标准品质折算系数；W(t)为输出端用电量；Qc(t)为输出端供冷量；Qh(t)为输出端供热量；qe为输出端电能量利用率的权重系数；qc为输出端供冷能量利用率的权重系数；qh为输出端供热能量利用率的权重系数；kc为冷温度修正系数；kh为热温度修正系数。3.如权利要求2所述的一种冷热电多能源供能系统的综合效率评价方法，其特征在于，在所述步骤Step2中，确定评价对象冷热电多能源供能系统的输入输出，包括冷热电多能源供能系统所有的天然气输入接口、供电输入接口、供电输出接口、供热输出接口、供冷输出接口，上述接口选择冷热电多能源供能系统出口处表计或用户入口处表计；确认各输入输出关口点冷、热、电计量表计能够进行数据采集与上传收集，以及各重要关口表计的采样间隔时间。4.如权利要求3所述的一种冷热电多能源供能系统的综合效率评价方法，其特征在于，在所述步骤Step3中，采用层次分析法确认输出端冷、...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振宇，冯澎湃，丁晓，杨斌，秦汉时，阮文骏，贾容达，章晶晶，陈征，
申请(专利权)人：国网电力科学研究院武汉能效测评有限公司，南瑞集团有限公司，国网江苏省电力有限公司，国网北京节能设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42